前言

數字信號處理技術的理論性和實踐性都很強。數字信號處理技術隨著理論和應用不斷發展和完善，主要采用數值計算的方法對數字序列進行各種處理，將信號變換為需要的各種形式。數字信號處理的學科內容十分豐富，具有非常廣泛的應用領域。其中，部分較成功的應用行業包括通信、語音處理、圖像處理、電視、雷達、聲吶、地球物理學、生物醫學、音樂等。此外，其在軍事、電力系統及經濟領域也得到了大量應用。數字信號處理與應用行業本身的理論和技術緊密結合并相互滲透，且不斷地開辟新的領域，并成為這些領域中的一種非常重要的現代化工具。

在諸多工程領域都需要大量信號處理人才的背景下，本書呈現數字信號處理最基礎和最核心的內容，全書包括九個章節：第一章為緒論，介紹信號與系統的定義、數字信號處理系統的基本組成、數字信號處理的優點、應用領域和涉及的理論知識；第二章介紹時域離散信號和時域離散系統的描述方法；第三章和第四章分別介紹數字信號中的兩大變換：離散傅里葉變換（DFT）和z變換；第五章介紹快速傅里葉變換，它是DFT的一種快速算法；第六章至第八章，主要介紹數字濾波器的幾種網絡結構以及數字濾波器的基本理論和設計方法，重點討論了無限脈沖響應（IIR）數字濾波器和有限脈沖響應（FIR）數字濾波器的原理與設計；第九章介紹數字信號處理中的有效字長效應分析。

本書每章內容基本按照“理論知識——例題講解——案例分析”的模式編寫，突出理論知識指導實際應用，并將理論知識和實際應用進行了折中：避免學院式的理論推導，偏重數字信號處理方法和技能的掌握。考慮到近年來功能強大、應用廣泛且交互性好的MATLAB軟件的引入，使得通過上機實踐掌握數字信號處理技術的學習方式變得容易，本書例題講解既包括理論分析，還給出了用MATLAB實現的參考程序，便于讀者快速掌握數字信號處理的實踐能力。如用作教材，例題中給出的MATLAB源碼粘貼到MATLAB命令窗，即可運行并看到結果，適用于多媒體教學。教師能實現知識講授和實習演練的緊密銜接，學生能通過上機實踐形象生動地加深對理論問題的理解。每章最后的案例分析既體現了本章知識可以應用的場合，又能引導讀者從實際問題入手進行分析，然后利用理論知識解決問題。另外書中也提供了大量經過精心設計的習題，幫助讀者更好地掌握相關內容。

本書第一章至第五章由文華學院劉芳副教授執筆，其他章節由武漢大學周蜜副教授執筆，全書由劉芳統稿。由于編者水平有限，書中難免存在一些缺點和錯誤，殷切希望廣大讀者批評指正。

編者

2021年6月